Serien und Parallelschaltung
Durch die Serienschaltung von Zellen erh lt die Batterie ihre Betriebsspannung. Eine Parallelschaltung der Zellen hingegen ist notwendig, wenn eine h here Kapazit t gefordert ist. Einige Batterien bestehen jedoch auch aus einer Kombination von Serien- und Parallelschaltung.
Serienschaltung
Die Serienschaltung wird haupts chlich bei tragbaren Ger ten verwendet, die einen hohen Energiebedarf aufweisen. Dieses wird mit einer Batterie betrieben, die zwei oder mehrere Zellen in Serie geschaltet hat.
Die Spannung der Batterie wird durch das Zuschalten von mehreren Zellen zwar erh ht, allerdings bleibt die Stromst rke die Gleiche. Die Stromst rke alleine ist jedoch nicht das Ausschlaggebende eine Hochspannungsbatterie ist dennoch vorteilhaft, da dadurch Kabel und Schalter klein gehalten werden k nnen. Problematisch ist, dass sich durch die h heren Spannungen eine gr ere Wahrscheinlichkeit eines Zellenausfalls ergibt. Diese Wahrscheinlichkeit erh ht sich mit der Anzahl der geschalteten Elemente. F llt eine Zelle aus, f hrt dies zu einer zu tiefen Spannung und im Extremfall sogar zur Unterbrechung des Stromflusses. Ersetzen l sst sie sich nur schwer, da eine neue Zelle im Normalfall eine h here Kapazit t aufweist. Ist dies der Fall und es entsteht eine andere Ladung, wird der Endladepunkt fr her erreicht und die Einsatzzeit ist erheblich k rzer. Das Ger t schaltet sich durch die gesenkte Speisespannung fr h ab, die anderen Zellen k nnen die gespeicherte Energie nicht abgeben. Eine besch digte Zelle weist oftmals einen hohen Innenwiderstand auf. Dieser kann dazu f hren, dass die Batteriespannung einbricht, da die Belastung zu hoch ist. In manchen F llen kommt es nicht nur zum Einbruch, sondern zum totalen Kurzschluss. Im Allgemeinen l sst sich also festhalten, dass eine kleinere Gesamtspannung zum Abschalten des Ger tes f hrt. Man merke sich, dass eine Batterie nur so gut ist, wie ihr schw chstes Element.
Parallelschaltung
Eine Parallelschaltung von zwei oder mehreren Zellen wird durchgef hrt, wenn h here Ah- Leistungen erreicht werden sollen. Alternativ dazu, k nnen auch gr ere Zellen verwendet werden. Allerdings ist dies nicht immer m glich, da die Auswahl an Zellen beschr nkt ist. Zellengr en im unhandlichen Format erlauben es beispielsweise nicht, spezielle Batterieformen zu bauen. Die Spannung bleibt bei der Verwendung von parallelen Zellen dieselbe, der abgegebene Strom vergr ert sich und auch die Einsatzzeit des Ger tes wird l nger.
Die Problemfaktoren, die bei der Serienschaltung auftreten k nnen, sind bei der Parallelschaltung ein weniger wichtiges Thema. Ein hoher Innenwiderstand oder eine Zelle mit Unterbruch tritt selten auf, allerdings ist die Batterie generell reduzierter belastbar und auch k rzer einsetzbar. Dies ist vergleichbar mit einem Motor, der nur auf drei Zylindern l uft. Ein Problemfaktor, der von h herer Wichtigkeit ist, ist der elektrische Kurzschluss. Hierbei nimmt die fehlerhafte Zelle die Energie der gesunden Zelle auf, was zum Brennen der Batterie f hren kann.
Serien- und Parallelschaltung
Die Kombination aus Serien- und Parallelschaltung erlaubt eine gro e Flexibilit t bez glich der Form der Batterie. Die ben tigte Spannung und die gew nschte Leistung, wird unter Verwendung von Standardzellen erm glicht. Au erdem ndert sich die gesamte Leistung durch die verschiedenen Konfigurationen nicht. Diese entspricht immer dem Produkt von Spannung mal Strom.